(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210954475.9 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 深圳鹏鲲智科技 术有限公司 地址 518052 广东省深圳市南 山区南头街 道中山园路9号 君翔达大楼 A楼2楼V区 (72)发明人 刘健　张琦　徐大众　黄达健　 李磊　 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/521(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 基于TOF相机的货架检测定位系统及方法 (57)摘要 本发明的基于TOF相机的货架检测定位系统 及方法， 其中本发明的系统包括： TOF相机； 用于 图像采集控制和图像数据处理的主控制器； 用于 连接TOF相机和主控制器的连接装置。 本发明的 定位方法包括： 步骤A、 对货架进行深度图像采 集； 步骤B、 检测定位出货架区域， 对深度图像进 行灰度值转换得到目标提取灰度图， 并从目标提 取灰度图中检测出货架左右立柱区域， 并通过空 间几何关系计算出货架中心的空间位置和姿态 信息。 本发 明的技术方案可以为搬运机器人提供 可靠准确的货架 检测定位数据， 从而有效避免了 因单一机器人定位不准或者货架偏移而造成货 物无法放入货架甚至撞损货架， 很好的填补了这 一技术领域的空白。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115289966 A 2022.11.04 CN 115289966 A 1.一种基于TOF相机的货架检测定位系统， 其特 征在于， 包括： 用于深度图像采集的TOF相机； 用于图像采集控制和图像数据处 理的主控制器； 用于连接TOF相机和主控制器的连接装置， 所述TOF相机将采集到的货架的深度图像传 回主控制器； 所述主控制器用于检测定位出货架区域， 对深度图像进行灰度值转换得到目标提取灰 度图， 并从目标提取灰度图中检测出货架左右立柱 区域， 再对货架左右立柱 区域对应的点 云数据进 行求取和边缘信息提取， 并通过 空间几何关系计算出货架中心的空间位置和姿态 信息。 2.根据权利要求1所述的基于TOF相机的货架检测定位系统， 其特征在于， 所述主控制 器还包括： 预处 理装置， 用于对所述TOF相机获取的深度图像进行图像预处 理。 3.一种基于TOF相机的货架检测定位方法,其特 征在于， 包括： 步骤A、 对货架进行深度图像采集； 步骤B、 检测定位出货架区域， 对深度图像进行灰度值转换得到目标提取灰度图， 并从 目标提取灰度图中检测出货架左右 立柱区域， 再对货架左右 立柱区域对应的点云数据进 行 求取和边 缘信息提取， 并通过空间几何关系计算出货架中心的空间位置和姿态信息 。 4.根据权利要求3所述的基于TOF相机的货架检测定位方法， 其特征在于， 步骤A与步骤 B之间还包括： 对所述TOF相机获取的深度图像进行图像预处 理。 5.根据权利要求4所述的基于TOF相机的货架检测定位方法， 其特征在于， 对深度图像 进行灰度值转换得到目标提取灰度图包括： 根据货架区域计算出的参考深度值， 将16位深 度图转换成８位目标提取 灰度图， 各像素点灰度值计算公式如下: 表示待求 取的8位目标提取灰度图单点像素值； 表示16位深度图像对应的单点 像素值; 表示目标区域参考深度值； a表示转换因子， 转换因子数值范围在0.5至1.5之 间。 6.根据权利要求5所述的基于TOF相机的货架检测定位方法， 其特征在于， 并从目标提 取灰度图中检测出货架左右立柱 区域包括： 对目标提取灰度图进行处理， 并采用进行基于 增强sobel 算子的边 缘检测算法检测出左右立柱区域。 7.根据权利要求6所述的基于TOF相机的货架检测定位方法， 其特征在于， 对货架左右 立柱区域对应的点云数据进行求取和边缘信息提取， 并通过 空间几何关系计算出货架中心 的空间位置和姿态信息包括： 计算左右立柱区域对应的3D点云数据， 分别对左右立柱 区域 内的点云数据进行双边滤波， 再求点云数据均值即可分别得出左右立柱的3D坐标数据， 根 据空间几何关系即可得出货架中心的空间位置和姿态信息， 其中3D点云数据的计算 公式如 下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115289966 A 2表示当前点三维空间坐标； 表示当前点的像素坐标； d为当前点的深度 值； 表示相机的内参矩阵。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115289966 A 3